آبکاری روی: همه چیزهایی که باید بدانید

آخرین به روز رسانی: 09/01;زمان مطالعه: 6 دقیقه

اقلام زینک اندود

آیا چیزی روی سطح فلز دیده اید که قهوه ای مایل به نارنجی باشد؟از آن به عنوان زنگ، بدترین دشمن فلز یاد می شود و از واکنش مولکول های فلزات آهنی با رطوبت ناشی می شود.زنگ زدگی باعث تخریب مواد و در نهایت خرابی محصولات و قطعات مکانیکی می شود.روکش رویبرای مقابله با مشکل تشکیل زنگ با ایجاد یک مانع نازک بر روی سطح، از خوردگی آن در هنگام واکنش با محیط جلوگیری می کند.

در این مقاله به مرور خواهیم پرداختکار آبکاری روی، مراحل درگیر، عوامل موثر بر کاربردها، مزایا و محدودیت ها.

آبکاری روی چیست؟

یکی از روش های تکمیل سطح برای اجزاء و محصولات مواد آهنی، آبکاری روی است.این امر مستلزم افزودن یک لایه نازک به سطح بدون به خطر انداختن ثبات ابعادی است و سطح خاکستری صاف و کسل کننده ای را ایجاد می کند.روکش روی جذابیت زیبایی به محصولات می بخشد، اما بیشتر از آن، محصولات را در برابر خوردگی مقاوم می کند.فرآیند آبکاری روی، یک پوشش محافظ نازک را با قرار دادن روی روی فلزی که پوشش داده می شود، ایجاد می کند، که به عنوان ماده زیرلایه نیز شناخته می شود.

آبکاری روی چگونه کار می کند؟

هنگامی که آبکاری روی در معرض هوا قرار می گیرد، مانند فلزات آهنی با اکسیژن واکنش می دهد و اکسید روی (ZnO) تولید می کند که سپس با آب ترکیب می شود و هیدروکسید روی (ZnoH) ایجاد می کند.

این پیچ و تاب در حال حاضر زمانی اتفاق می افتد که دی اکسید کربن جو و اکسید روی ترکیب می شوند و لایه نازکی از کربنات روی (ZnCO3) را تشکیل می دهند که به روی زیرین متصل می شود و بیشتر از آن در برابر خوردگی محافظت می کند.

مراحل مربوط به آبکاری روی

1.          تمیز کردن سطح

اولین مرحله در روکش روی، تمیز کردن سطحی است که قرار است آبکاری شود تا گرد و غبار، روغن و زنگ زدگی از بین برود تا سطح به طور موثر با روی پوشش داده شود.برای تمیز کردن، شوینده های قلیایی بهترین موادی هستند که سطح را تخریب نمی کنند.با این حال، تمیز کردن اسیدی را می توان قبل از استفاده از شوینده های قلیایی اعمال کرد.

حمام بین 100 تا 180 درجه سانتیگراد قبل از استفاده از مواد شوینده قلیایی برای تمیز کردن سطح میکرو به از بین بردن کثیفی کمک می کند.پس از تمیز کردن با مواد شوینده قلیایی، بلافاصله محل را با آب مقطر بشویید تا از آسیب رساندن به سطح اولیه مواد جلوگیری کنید، که محلول های قلیایی می تواند به آن آسیب برساند.اگر تمیز کردن سطح به درستی انجام نشود، ممکن است باعث کنده شدن یا آسیب دیدن پوشش روی شود.

2.          اسید شویی

اکسیدهای متعددی، از جمله زنگ‌هایی که قبلاً ایجاد شده‌اند، ممکن است روی سطح باشند.بنابراین، استفاده از محلول‌های اسیدی برای حذف این اکسیدها و فلس‌ها قبل از اقدام به آبکاری روی بسیار مهم است.دو محلول معمولی مورد استفاده در این فرآیند عبارتند از سولفوریک و اسید کلریدریک.محصولات در این محلول اسید غوطه ور می شوند.زمان غوطه وری، دما و غلظت اسیدها به نوع فلز و ضخامت فلس بستگی دارد.

پس از ترشی کردن با فرو بردن اجزاء در محلول اسید، بلافاصله با آب مقطر تمیز کنید تا از هرگونه واکنش شدید و تخریب سطح جلوگیری شود.

3.          تهیه حمام آبکاری

مرحله بعدی آماده سازی محلول الکترولیتی برای فرآیند آبکاری است که به عنوان حمام آبکاری نیز شناخته می شود.حمام یک محلول روی یونی است که به ساده سازی فرآیندهای آبکاری کمک می کند.این می تواند روی اسیدی یا روی قلیایی باشد.

اسید روی: راندمان بالا، رسوب سریع، قدرت پوشش عالی، اما قدرت پرتاب ضعیف و توزیع ضخامت ضعیف.

روی قلیایی:توزیع ضخامت عالی با قدرت پرتاب برتر، اما راندمان آبکاری کمتر، نرخ الکترورسوب کمتر،

4.          راه اندازی الکترولیز و معرفی جریان

راه اندازی آبکاری روی

فرآیند رسوب گذاری واقعی با وارد کردن جریان الکتریکی (DC) پس از انتخاب الکترولیت بسته به الزامات و مشخصات محصول شروع می شود.روی به عنوان آند عمل می کند و به پایانه منفی زیرلایه (کاتد) کوپل می شود.یون‌های روی به کاتد (Substrate) متصل می‌شوند که جریان الکتریکی از الکترولیت‌ها عبور می‌کند و یک لایه نازک مانع از روی را روی سطح تشکیل می‌دهد.

علاوه بر این، دو روش برای الکترولیز وجود دارد: آبکاری رک و آبکاری بشکه (Rack & Barrel plating).

·   قفسه ها:بستر در حالی که به قفسه متصل است در الکترولیت فرو می‌رود و برای قطعات بزرگ مناسب است

·   بشکه:زیرلایه در بشکه قرار می گیرد و سپس می چرخد ​​تا آبکاری یکنواخت به دست آید.

5.          پس پردازش

برای خلاص شدن از هرگونه آلودگی احتمالی روی سطح، قطعات باید چندین بار پس از اتمام آبکاری با آب مقطر تمیز شوند.قبل از ارسال محصولات آبکاری شده برای نگهداری پس از شستشو، باید آنها را خشک کرد.در صورت لزوم می توان از پسیوها و درزگیرها نیز بر اساس استانداردهای لازم برای پرداخت سطح استفاده کرد.

عواملی که باید در نظر گرفته شوند

دانستن عامل به تنظیم فرآیند و به دست آوردن آبکاری بهینه کمک می کند.عوامل زیادی بر نتیجه آبکاری روی بستر تأثیر می گذارد.

1.          چگالی جریان

ضخامت لایه روی، که باید روی سطح بستر قرار گیرد، تحت تأثیر چگالی جریان عبوری از الکترودها است.بنابراین جریان بالاتر لایه ضخیم‌تری ایجاد می‌کند در حالی که جریان کمتر لایه نازک‌تری ایجاد می‌کند.

2.          دمای حمام آبکاری

عامل دیگری که بر روی آبکاری تأثیر می گذارد، دمای محلول الکترولیز (حمام آبکاری) است.اگر دما بالاتر باشد کاتد یون هیدروژن کمتری را از محلول مصرف می‌کند و در عین حال روشن‌کننده‌های بیشتری مصرف می‌کند تا به دلیل رسوب بیشتر کریستال فلزی روی، روکش روی روشن‌تر شود.

3.          غلظت روی در حمام آبکاری

غلظت روی در حمام آبکاری نیز بر بافت و درجه روشنایی آبکاری تأثیر می گذارد.به عنوان مثال، یک سطح نسبتا ناهموار از غلظت بالا به وجود می آید زیرا یون های روی به طور ناموزون توزیع می شوند و به سرعت رسوب می کنند.از سوی دیگر، غلظت کم باعث آبکاری روشن‌تر می‌شود، زیرا کریستال‌های ریز به آرامی رسوب می‌کنند.

عوامل دیگر عبارتند ازموقعیت الکترودها (آند و کاتد)، کیفیت سطح زیرلایه، غلظت سورفکتانت ها و روشن کننده ها در حمام آبکاری، آلودگی ها، و بیشتر.

مزایای

آبکاری روی علاوه بر جلوگیری از زنگ زدگی، مزایای دیگری نیز دارد;اجازه دهید چند مورد را با یک توضیح کوتاه مرور کنیم.

·        کم هزینه:این روش مقرون به صرفه برای پرداخت سطح در مقایسه با روش های دیگر از جمله پوشش پودری، تکمیل اکسید سیاه و آبکاری نقره است.

·        تقویت:پوشش روی روی فلزات آهنی، مس، برنج و سایر بسترها به افزایش استحکام آن مواد کمک می کند.

·     ثبات ابعادی:افزودن یک لایه روی بر پایداری ابعادی اجزا یا محصولات تأثیر نمی گذارد.

·        زیبایی زیبایی شناختی:پس از آبکاری، سطح زیرلایه براق و جذاب به نظر می رسد و رنگ ها را می توان پس از پردازش اضافه کرد.

·        شکل پذیری:از آنجایی که روی یک فلز انعطاف پذیر است، شکل دادن به بستر زیرین ساده می شود.

برنامه های کاربردی

نخ های زینک اندود

سخت افزار:روکش روی نقش مهمی در حفظ مفاصل برای مدت طولانی ایفا می کند.پیچ‌ها، مهره‌ها، پیچ‌ها و سایر بست‌ها دارای روکش روی برای جلوگیری از زنگ‌زدگی هستند که می‌تواند منجر به خرابی شود.

صنعت خودرو:روکش روی قطعات را در برابر خوردگی مقاوم می کند.لوله های ترمز، کالیپرها، پایه ها و اجزای فرمان از روکش روی هستند.

لوله کشی:از آنجایی که مواد لوله کشی دائماً با آب در تعامل هستند، زنگ زدگی مهمترین مشکل هنگام کار با آنها است.دوام لوله های فولادی با روکش روی انقلابی ایجاد کرده است.لوله های زینک اندود دارای طول عمر بالای 65 سال می باشند.

نظامی:تانک ها، نفربرهای زرهی، خودروها و سایر تجهیزات نظامی از روکش روی استفاده می کنند.

محدودیت آبکاری روی

روکش روی یک فرآیند مقرون به صرفه و سازگار با محیط زیست برای جلوگیری از زنگ زدگی محصولات و اجزای ساخته شده با آهن، فولاد، مس، برنج و سایر مواد مشابه است.با این حال، برای محصولات نفتی، دارویی، هوافضا و مواد غذایی، مانند غوطه ور شدن مکرر در محلول ها، نامناسب است.

نتیجه

روکش روی یک فرآیند پیچیده تکمیل سطح است که به مهندسان و اپراتورهای خبره با انواع تجهیزات پیشرفته تخصصی نیاز دارد.

ما خدمات تولیدی را در زیر یک سقف، از طراحی نمونه اولیه تا تکمیل محصول، ارائه کرده‌ایم.با استفاده از تکنولوژی روکش روی، ما کیفیت بالایی را ارائه کرده ایمتکمیل سطحخدمات برای محصولات و قطعات توسط مهندسان متخصص ما با چندین دهه تجربه در صنعت.لطفا دریغ نکنیدبا ما تماس بگیریددر صورت نیاز به هر گونه خدمات بیشتر مربوط به آبکاری روی.

سوالات متداول

روکش روی چیست؟

روکش روی یکی از روش های برجسته پرداخت سطحی است که در آن لایه نازکی از روی بر روی سطح محصولات اعمال می شود تا آنها را در برابر خوردگی عالی کند.

آیا آبکاری روی فقط روی فلزات آهنی و آلیاژها قابل اجراست؟

خیر، آبکاری روی برای بیش از فلزات و آلیاژهای آهنی مانند مس و برنج قابل استفاده است.

چه عواملی بر فرآیند آبکاری روی تاثیر می گذارد؟

عوامل متعددی بر نتایج آبکاری روی تأثیر می‌گذارند، مانند چگالی جریان، غلظت روی در حمام آبکاری، دما، موقعیت الکترود و غیره.

مراحل آبکاری روی چیست؟

تمیز کردن محصولات، ترشی کردن، تهیه حمام آبکاری، الکترولیز و پس پردازش مراحل اصلی آبکاری روی هستند.

آیا گالوانیزه کردن همان آبکاری روی است؟

خیر، روی در گالوانیزه شدن با فرو بردن آن در محلول روی روی سطح رسوب می کند.در حالی که آبکاری از یک فرآیند الکترولیز استفاده می کند.